灵感

本片的导演彼得·道格特是动画界的著名人物，他之前拍摄的《怪兽大学》和《飞屋环游记》都是这十年来最令人难忘的动画作品。他说《头脑特工队》是一部“为我的女儿拍摄一部电影，一部讲述我和我女儿之间的关系的影片。影片从家长的角度开始讲述。家长的身份，让我不得不再次回想起自己的孩提时代，让我们重新思考个人的成长。”这已不是他的女儿艾丽第一次参与老爸的作品，她也曾在《飞屋环游记》中为老奶奶的童年配音。道格特表示：“像很多经历青春期的孩子一样，我女儿在成长过程中发生了很多变化，在她11岁时，我突然觉得她不再是以前爱说爱笑的小姑娘，她开始郁郁寡欢，我猜不透她的脑子中究竟在想什么，于是就想出这个点子去探究一下青少年大脑内部的奥秘。”导演为此采访了很多神经科、心理科学者，制作团队将人脑世界抽象地塑造成一个充满想象力的世界，以便于观众理解。[1][1]

“如果我们讲述一个小女孩成长的故事，但主角又不是她，你说怎么样？”彼得·道格特和罗纳尔多·德尔·卡门在最初用这句话打动了皮克斯首席创意官约翰·拉塞特。但这也是这部电影制作最大的挑战——将抽象的“情绪”作为主角，用拟人的方式讲述清楚了情绪们说如何工作的。“我需要同时创建两个彼此相互关联的故事——这位11岁的女孩发生了什么事情，她的意识世界里又发生了什么事情”，道格特说。“讲述一个故事就已经让人抓狂了，更何况现在是两个，而且还需要相互联系。”[2][2]

设计

一开始编剧组一共考虑了27种不同的情绪，最终只挑选出五种，使得故事更简化。关于拟人设计，概念设计师拉夫·埃格尔斯顿说：“我们针对情绪和身体采用了一些设计元素和物理属性。”“快乐”被设计为一个体型修长，浑身散发光芒的形象，就像人们在开心的时候“整个人都亮了”。“悲伤”通体蓝色，衣着臃肿行动迟缓，厚重的眼睛看起来很孤独。“愤怒”是一块头顶能喷火的红色砖头，随时都能“气的冒火”，有趣的是他的衣着却又西装革履，整个人很有反差萌。“恐惧”是脑袋后挂着一根狗尾巴似的头发，它会随着受惊吓程度凹出不同造型，就像我们受到惊吓时“头发都竖起来了”。而“厌恶”是一颗西兰花——主角最讨厌的食物。

要让观众们更清楚大理解什么是“短期记忆”，“核心记忆”，同时又符合科学依据，于是影片中记忆被设计为一个小珠子的形式，每天晚上当莱莉睡觉的时候，那些小珠子们就滚过一系列的斜槽和斜坡，获得处理加工。意思即为，短期记忆会在睡眠期间转移到长期记忆的区间。这其中最美妙的莫过于核心记忆的设计——它被设计为一个个的小岛，这些小岛或关于亲情，或关于友情，或关于成长，这些核心记忆一起组成了小女孩最完整的人格。

在描述这部动画的视觉效果时，彼特·道格特继续说：“角色的创建需要依靠某种能量，而我们正在试图表现情感会是什么样的。影片中的角色是由粒子/原子组成，需要收集足够多的能量，进而才可以移动。所以它们并不是大家通常认为的由皮肤和固态物质所构成。这是很有趣的，我们想知道动画到底能够走多远。”皮克斯著名美工设计师拉夫·埃格尔斯顿为这部影片花费五年半时间，这是他参与的工作时间最长、难度最大的电影。[2][2]

配音

先制作人乔纳斯·里维拉和导演彼得·道格特表示：“我们很希望配音出来的效果可以让观众觉得很真实，有带入感。因为每一个角色代表这不一样的情绪，所以演员要为不同的角色用不同的声线说出台词。例如像乐乐的台词，配音演员艾米·波勒要一直用很开心的声音说话，这个对于整个配音团队来说是一次很有趣很新鲜的尝试。”声音制作大师沙农·米尔斯也表示：“此次参与《头脑特工队》的制作是一段很奇妙的经历。我们在制作中不断的在思考，怎样可以让配音演员配出来的声音效果可以有很强的带入感，同时还要让观众觉得很真实。除此之外我们还要录制各种动作和物品的配音，比如我们去录制了一种螃蟹发出来的声音。”[4][4]